从智能教育测评应用的角度看教师专业发展新趋势

欧贤成 方顺涛

浙江师范大学教师教育学院 浙江金华 321004

0 引言

近年来，大数据以及人工智能技术已逐渐渗透到社会的各个领域，引起经济结构、社会生活和工作方式的深刻变革。受到人工智能浪潮的冲击，教育领域也经历着深刻变革，其中具有代表性的包括人工智能、大数据相关技术与教育测评领域相互融合产生了智能教育测评技术；大数据支持的精准教学提出使得传统的精准教学理念再次在中国受到研究者关注；智能学习系统在在线学习平台中的初步应用等。智能技术不同于传统的信息技术，其智能化程度更高，能够完成很多普通信息技术无法完成的高难度任务。智能技术的出现与应用再次给教育发展与改革带来新的疑问与挑战：教师如何在教育教学过程中与智能技术和谐相处？智能时代的教师专业发展应该走向何方？

1 智能教育测评技术

教育领域的新兴智能技术——智能教育测评技术作为人工智能、大数据相关技术与教育测评领域相互融合产生的一种技术，将人工智能领域新兴技术应用于能力评估、人格评估、课程风险评估、学习过程评估等评价任务中，不仅可以提高评价的效率和准确性，有助于实现过程性评价和个性化评价，而且能够整合多维度信息对学生个体进行全面评估。教育评价是教育活动的“指挥棒”，是教学过程中不可或缺的一部分，直接影响着教育活动的开展。教育评价改革受到国家的高度重视，国务院在2020 年发布《深化新时代教育改革总体方案》，从各方面对教育评价改革提出了要求，明确指出要充分利用信息技术提高教育评价的科学性、客观性和专业性。信息时代的教育评价改革需要依托可靠且先进的前沿技术，智能教育测评技术的出现将为教育评价难题的解决以及我国教育评价变革带来很大的机遇。

1.1 学生评价

传统的教育评价对学生往往采用终结性评价的方式，将分数作为评价学生能力和知识掌握水平的唯一标准。这种评价方式在知识水平测量中有较为标准的结果，但是唯一的成绩并不能很好地表现学生在问题解决、创新创造、科学探究等方面的综合性能力。而且，成绩是一个会受到试题难度影响的变量，会上下起伏，但是学生的能力水平往往是稳定的。作为一个阶段性的终结性评价，成绩只能反映学生知识水平在一段时间内的变化，无法反映整个变化过程。相较于传统的评价方式，智能教育测评在学生能力表示、过程性评价以及综合能力评价方面都取得了较大的进步。

智能教育测评技术能够针对学生的能力水平与完成任务的表现之间的关系进行建模，在学生学习与练习的过程中获取数据来训练模型，通过模型很好地预测学生知识水平与下一次答题表现，很好地表示学生的知识水平以及知识水平的变化过程，进行精确完整的学习过程性评价。项目反应理论[1]（IRT）用一种稳定反映学生能力水平的变量来代替卷面总分，将学生能力水平与学生答题正确率之间的关系进行建模，精确反映答题正确率随着学生能力的变化而变化。贝叶斯知识追踪[2]（BKT）对学生学习一个知识点的过程进行动态建模，通过观察学生答题表现动态分析学生能力水平变化，进行完整的学习过程性评价。在大规模的综合性能力评价中，研究者设计模拟的环境，为学生提供一个真实的问题情境，让学生能够在其中自由地探索、发现，从而解决问题。通过从学生探索过程中收集到的交互性数据，对学生各方面的综合能力水平进行评价。有研究通过分析学生作答时间、题目跳转作答情况，采用聚类分析划分学生类别并分析其表现差异[3]。PISA 测试从2015 年开始进行问题解决与科学探究能力的交互式测评，这种测试贴合真实问题，作答过程数据更容易被保留[4]。

总的来说，智能教育测评技术在学生评价中能够更精确地表示学生的能力水平变化，同时能够利用学生学习的过程性数据进行建模分析，对学生的知识能力水平变化过程进行表示，能够实现学生评价的智能化和高效性。

1.2 教师评价

传统的教师评价主要分为两种方式：一种是教学专家通过对教学过程、班级管理、教学备课材料等考查，对教师进行打分评价；另一种是在每学期末，学生通过回答统一定制的评价问卷以及主观性的评价题对教师进行评价。两种评价方法虽然是从两种不同类型的视角对教师的教育教学等方面进行评价，允许学生表达对教师的不同看法，但是存在一定的主观性。此外，两种方法都只是在长时间阶段内开展一次，评价结果不具备高代表性，对于教学的反馈作用在时效性方面不强。传统的教师评价方法更像是用分数对教师能力或者等级的一种认定，没有达到教师评价反馈教学、提高教师教学能力和教学效果的根本目的。

智能教育测评技术在教师评价方面的应用主要包括两个方面。

1）应用自然语言处理技术自动分析学生的主观评教文本。有研究将评教文本的分析转化为情感分析问题，采用随机森林与支持向量机对某大学的学生评教文本进行情感分类（正向、负向与中性三个类别），以自动识别学生对教师教学的满意度[5]。

2）通过对授课过程中的音视频进行分析从而对教师进行评价，通过提取课堂教学音视频的关键特征信息，使用机器学习方法构建课堂教学氛围的自动评分系统，对课堂教学进行实时评价[6]。一些现有的智能教学系统（如清华大学的雨课堂）能够实时对教学情况进行评价，同时将相关信息反馈给教师，作为教师调整教学的依据[7]。

智能教育测评系统使用的基于数据的量化评价方式相比于教学专家对教师的评价来说更加客观，相比于学生对教师的评价，它的可控性更强，在反馈及时性上具有极大的优势。

2 智能技术应用给教师带来挑战

智能教育测评技术已经在研究中取得了阶段性的成果，其技术合理性及功能丰富性等方面都逐渐趋于完善，相比于传统教育评价方式，智能教育测评技术在多方面似乎都具备极大优势，以智能教育测评技术为代表的智能技术应用必然会给教育教学领域带来许多变革，教师在教育教学多方面的作用与地位将受到严峻的挑战。

2.1 人工智能挑战教师的主导地位

自教育诞生之日起，教师始终在教育教学过程中居于主导地位。“三人行，必有我师焉”“师者，传道授业解惑者也”，无不在传达教学真理的同时表明：没有教师就没有教学。即使在如今受到建构主义教育思想的影响，大力强调学生在教育教学过程中的主体地位，仍然不会忽视教师在教育教学过程中启发与引导的主导作用。在过去，有许多传统的技术顺利地运用到教育教学的过程中，但是他们的智能化程度并不高，都只是被作为一种辅助性工具，远不及教师在教育教学过程中的地位；如今的智能教育技术却有所不同，其在功能性以及智能化方面已经大大增强，在教育教学过程产生的影响不同凡响。

在智能教育测评技术应用中，智能测评能够根据传感器搜集的教育教学过程的全方位、多模态数据进行分析与决策，自动完成对学生学习过程表现的测评。同时，根据过程性表现数据，智能测评系统能通过自动出题与自动评卷完成对学生知识水平的终结性评价，最终将评价结果反馈给教师或者学生。在整个评价过程中，教师只需完成教育教学的一般过程，不参与评价过程，只对评价结果进行了解。智能教育测评技术似乎在教育评价过程中可以完全取代教师的主导地位，而在其他的教育教学过程中，同样会有其他相关的智能技术的应用，教师的主体地位受到严峻挑战，教学实践也开始由人作为唯一实践主体向人类智能与机器智能并存的二元实践主体转型。

2.2 人工智能改变传统的教学工作范式

传统的教育教学过程是通过教师的教学设计工作进行设计与计划实施，在教学设计过程中往往依赖教师的教学经验和主观判断来进行学习者特征分析、教学内容分析等工作，这些工作的可信度往往受限于教师个人经验水平以及价值观，新老教师的教学计划实施效果往往存在差异性。智能技术的应用可以在某些程度上使用基于数据和科学模型的量化分析代替教师的经验性工作。

智能教育测评技术的使用使得学生学习的过程性评价得以实现，智能测评技术可以在教育教学过程中随时采集学生各个维度的数据，通过智能数据分析技术完成学生能力评估，即时反馈评估信息给教师甚至学生。反馈的及时性意味着教学过程具备可调整的依据，教育教学过程不再是依据固定教学设计的唯一过程，而是能够根据学生能力水平动态变化而调整的过程。对于教师的课前教学设计来说，基于全方位数据的评价结果能够与教师经验相结合，为教学设计提供更加科学、合理的支持，从而进行更加准确的学习者与教学内容分析。人工智能技术的应用使得教师经验化的传统教学活动范式逐渐被科学化、理性化的技术工作所取代。

2.3 人工智能弱化教师的知识权威

教育的基础功能就是传播知识。在从古至今的教育教学过程中，为了高效率地培养人才，往往都采用教师讲授的方式对各领域知识进行传递。一个人要想成为教师，其需要具备的知识水平往往要高于其所教授的内容。因此，师生之间的知识水平呈现出不平衡的状态，教师在教学内容方面始终保持着他们的知识权威。然而，进入信息化时代，随着互联网信息技术的发展，人们获取知识的途径增多，人们不再局限于通过教师教授的方式获取知识。人工智能技术拥有知识图谱、大数据等大型知识库，相比于教师仅仅局限于其所教学科的知识掌握度，人工智能知识库涉及各方面、各领域的知识，在对结构化知识、程序性知识以及显性知识的收集、整合和提取等方面具有教师难以企及的优势[8]。教师在教学内容上的知识权威受到来自学生与技术两方面的冲击，这两方面都是技术的发展导致的。人工智能的应用将会大大弱化教师的知识权威。

3 智能技术教育应用缺陷

在教育技术的发展史上，一代代技术狂热主义者始终在追寻着教育问题的最佳技术解决方案，幻灯片、电影、电视等极具时代代表性的技术相继被引入教育领域，每一项技术都被作为教育技术的最终答案，但是面对复杂的教育教学过程，这些技术由于自身的某些缺陷性和无法适用于教育教学过程，最终全都被吞噬在历史的洪流中。随着智能教育技术的逐渐应用与研究，智能教育技术某些不适应教学过程的缺陷也在不断显现，给教育教学过程带来负面的影响。

3.1 智能技术片面化教育目标

在人类社会发展过程中，使用技术的目的就是提高生产效率，这也被视为技术可用性的首要标准。在教育领域，一种技术是否能够被接纳， 往往取决于该技术是否能够提升知识传递的效率以最大限度满足社会对“知识人”和“技术人”的需求，是否缩小了教育输出与教育预设目标之间的距离，是否帮助教育在更短的时间完成了更多的任务[9]。在这种标准的驱使下，适用的教育技术往往趋向于作为一种工具，以追求效率为应用目的。在不断地追求效率提升的过程中，智能教育技术将教育过程变得唯标准化、唯绩效化，教育目标逐渐片面化，只追求成绩、表现、效率的提升。然而，真正的教育过程不只是教书，同样包括育人，学习不只是知识水平技能的提升，同样包括让学生树立正确的价值观与伦理道德。

智能教育测评技术足够先进与智能化，但是它只能根据学生学习过程表现数据分析学生知识技能掌握水平的变化，对于学生在学习过程的价值形成、伦理道德修养等方面都无从测量。如果仅靠智能教育测评技术负责整个教育评价过程，学生的这部分素养测评将会被忽视，也无法根据反馈对这方面素养进行加强培养。

3.2 智能技术程序化教学实施

人工智能技术能够以教育领域知识库为基础数据，使用充足数量的数据不断地训练智能模型使之具备模拟教师思维并进行工作的能力。在教学开始前，智能模型能根据各方数据制定教学路径甚至预设教学结果，但是这样预设的学习过程使得整个学习过程陷入程序化，教学过程中，人工智能表现出的思维特性是固化和机械性的，它始终无法超越教师思维的整体性，难以表现出教师思维所特有的创造性，更难以像教师意识那样具有多向度、多维度并且与周围环境密切关联的特点，没有更大的拓展空间[8]。

智能技术作为一种教育工具，在使用中难免会出现不适应性缺陷，作为技术它是不完美的，在教育教学过程的应用仍有很大的改进空间。但是缺陷已经表明智能技术在教育中的应用无法完全取代教师，智能时代的技术应用仍需与教师发展相结合，人机协同仍是智能教育技术应用的最佳方案。

3.3 人机协同填补缺陷

智能技术在促使学生绩效提升、知识掌握方面具备极强的执行力与较好的效果，但是教育过程同样包括学生在学习过程中，在与知识和他人的交互中逐渐树立正确的伦理观和价值观，人机协同能够确保这方面的构建让教师参与其中，在与学生沟通交流的过程中重视精神方面的正确引导，实现教育目标的全面化。人工智能的机械化思想使得其在教学过程中只能居于教师的助手位置，人机协同思想下的教学过程应该是教师教学多变性与机器教学严谨性的结合，人类思维的多样性使得教师在教学过程中十分灵活，能够充分利用理性的思维对教学过程作出弹性调整，创造性地使用新方法，力求达到教学的最佳效果。机器教学可以在固定程式化内容的教学中发挥作用，减轻教师负担。

4 人机协同视域下的教师专业素养发展

智能时代技术应用与教师专业发展二者应该有一个共同努力方向——人机协同。在人机协同背景下，重复性、单调性和例规性的工作应由机器负责，创造性、情感性和启发性的工作应由教师负责，教师与机器的这种互补性充分表明了人机协同的必要性。人机协同新环境下，智能教育技术带来的教育教学方式与教学流程及教学工具的变化对教师专业素养发展提出了新的要求。

4.1 积极的技术使用者

智能技术在教育领域的推广使用，最基础的支持来自教师。面对智能技术带来的挑战，教师的态度不应该是拒绝与恐慌，教师应该对自己的职业能力保持信心，以开放包容的心态对待新技术的到来。积极学习新技术的使用，对技术的功能性保持一定的信心，在技术应用中避免出现不必要的越俎代庖，以保证技术功能的完全发挥。作为技术应用的直接实验者，教师能够第一时间发现技术应用过程的缺陷与不足；作为积极的技术使用者，教师要与研究者合作，积极反馈技术问题，共同努力确保技术的适用性。

4.2 基层的教育研究者

斯滕豪提出：没有教师的发展就没有课程的开发，每一个课堂都是一个实验室，每一位教师都是教学与科学研究的成员。作为基层教育工作者，教师拥有课堂这一天然的研究环境。教育教学的过程就是一个蕴含丰富可研究现象的实验过程，智能时代的技术应用能够减轻教师的工作负担，教师应该具备以研促学的积极心态，积极参与技术应用的基础教学过程研究[10]，以研究成果促进教学效果提升，优化智能技术的教学应用。

4.3 完备的技术素养与数据素养

在信息时代，教师应该具备获取信息、处理信息以及应用信息的基本能力，也就是所谓的信息素养。如今进入智能时代，在信息素养的基础上，对教师的能力素养提出了新的要求——教师需要具备技术素养与数据素养。智能时代的校园必然充斥着智能技术，能否与这样的教学环境相融合成了教师职业发展的瓶颈。技术素养即要求教师具备一定的接受能力，能够学习新技术并将其融入教育教学过程[11]。智能时代，大数据的技术发展是智能技术使用的重要支撑，数据素养要求教师意识到数据在智能时代的重要性，具备在庞大的数据海洋中搜集有用信息的能力、处理智能教育技术搜集的教育教学过程数据的能力，以及通过分析教育教学数据得出反馈并对教育教学过程进行调整的能力。

4.4 不完美的终身学习者

教师应该时刻保持自身发展并不完美的心态，从而一直保证自己处于学习的状态以不断追求完美。智能时代新技术的应用不是简单的接纳过程，需要教师学习技术的基本使用、学习技术与教学过程的融合、学习使用技术提升教学效果。教师应随着时代发展不断成长，时刻保持学习的姿态，方能立于潮头，直面挑战，在不断提升自我的过程中追赶时代的步伐，在不断学习的过程中为学生树立良好的榜样。

5 结束语

不同于传统的信息技术，以智能教育测评技术为代表的智能化程度较高的智能教育技术的应用将会给传统教育环境、教育教学过程带来翻天覆地的变化，对教师教育教学各方面造成冲击。但是智能技术并不完美，如果没有合适的应对措施，技术的适用性将大打折扣。智能时代的技术应用与教师专业发展共同努力的方向应该是人机协同，重复性、单调性和例规性的工作由机器负责，创造性、情感性和启发性的工作由教师负责，教师与机器的工作能够互补，以实现智能技术应用的最优解。